自贡-隆昌地区地震重新定位及P波速度结构研究

基于2007年1月～2010年8月自贡地方数字测震台网和流动台站记录的地震观测报告,对自贡-隆昌地区开展了地震精定位和速度结构反演两方面的研究工作,并结合研究区地震活动时间序列及注水井(家33井)的加压数据,探讨了注水区域及邻区地震震源深度分布、P波速度结构特征及其与家33井加压注水的关系。定位结果显示:地震的空间丛集性更加明显,集中分布在自贡(A区)、富顺-隆昌交界(B区)及隆昌(C区)等3个区域。其中距家33井西侧约20km的A区地震呈NNE向长轴展布,震源深度主要分布在5～15km;B、C区域内的地震则沿NW向长轴展布,家33井所在的B区绝大多数地震的震源深度在2～6km,即家33井的注水层位附近,呈现由NW至SE的铲形特征,并逐渐变深;位于家33井东南方向约15km的C区,地震震源深度相对B区较深,优势深度在8～15km。分析认为,A区地震活动与家33井加压注水无关,而B、C区域的地震活动却明显受到加压注水的影响。P波速度结构显示:在3km深的注水层位附近,区域B、A之间形成了1条近NS走向的高、低波速过渡带,B区地壳介质的P波速度明显高于A区,其原因是家33井出现容腔饱和,使该区地下介质具有较高含水饱和度引起的。     

温州珊溪水库地震重新定位与速度结构联合反演

通过震源位置和速度结构联合反演方法,利用浙江和福建区域地震台网和珊溪水库台网给出的P波走时资料,得到了珊溪水库地区的三维速度结构,重新确定了珊溪水库地震的震源参数。结果表明:①震中总体呈现NW向分布,NW走向的双溪-焦溪垟断裂可能为珊溪水库地震序列的发震断层。②珊溪水库地震震源深度最大为9.5km,平均为5.4km,小于华南地震区10km的平均震源深度。③水库北、南两岸的地震较浅,震源深度均小于5km,水库淹没区地震较深。水库诱发地震之初的几年中震源深度有一个逐渐变大的过程,这可能是由于库水逐渐往深部下渗,从而进一步诱发了更深处的地震所致。④研究区存在一个低P波速度异常区,低速区位于水库淹没区内的多组断裂交汇部位,地震大多发生在低速异常区内。这可能与水库蓄水后库水下渗有关。     

晋冀鲁豫交界地区震源位置及震源区速度结构的联合反演

利用邯郸数字台网记录到的2001—2008年间460次M_L≥1.0地震的1861条P波到时数据, 采用震源位置和速度结构联合反演方法确定晋冀鲁豫交界地区(35.0°~38.0°N, 113.0°~116.0°E)地震的震源位置分布和该区域的速度结构。 结果表明: ① 经过重新定位后, P波走时的均方根残差(RMS)由反演前的1.35 s降到反演后的0.45 s。 定位偏差在EW方向上平均为0.031 km, 在NS方向上平均为0.029 km, 在垂直方向上平均为0.060 km。 ② 邢台震区的中小地震明显呈NEE向分布, 深度主要集中分布在7~14 km范围内; 磁县震区中小震分布相对复杂, 具有NEE和NWW两个展布方向, 震源深度主要集中在8~18 km范围内, 总体上晋冀鲁豫交界地区中小地震深度呈现北部浅南部深的趋势。 ③ 反演得到了晋冀鲁豫交界地区的速度结构, 在邢台地震极震区下方7~14 km处存在低速层, 与1966年邢台7.2级地震的震源深度一致;在磁县地震极震区下方13~18 km处也存在低速层与1831年磁县7.5级地震震源深度一致, 且磁县震区下方的速度结构比邢台震区更为复杂。     

闽粤赣交界区地震震源位置及速度结构研究

采用震源位置及速度结果的联合反演方法确定闽粤赣交界区(24°~26.5°N,114°~117.8°E)地震的震源位置以及震源区速度结构。结果显示:1闽粤赣交界区地震震源平均深度随震级增大而加深的特征明显,即地震震级越大,震源深度越深,但平均深度不超过15 km;越靠近沿海,地震震源深度有加深的趋势。2通过对河源地区、邵武-河源断裂带中段(寻乌-瑞金)区域、政和-大浦断裂带中段(漳平附近)区域以及闽粤近海区域地震剖面研究,发现地震多发生于高低速异常结合部位。     

大同震区地震序列震源位置及震源区速度结构初探

采用震源位置和速度结构联合反演的方法对大同震区1989年6.1级、1991年5.8级、1999年5.6级3次地震地震序列进行了震源位置和震源区速度结构反演,以确定3次地震序列的分布和震源区的速度结构。结果表明：3次地震序列的发震断裂为NNE向的大王村断裂和NWW向的团堡断裂,两条断裂表现为交替发震;3次地震序列的震源深度平均为10.06 km,其中以6~15 km为发震优势层;研究区速度结构与大的地貌特征相符,沿大同盆地第四纪沉积层表现的不间断低速带,从大同县一直延伸到阳高、天镇等地。在中部山自皂台附近出现了一高速区位置与大同火山群分布区相近。大同—阳高3次地震序列分布在相对高速区上,表明这一区域为应力集中地区。     

川滇地区中小震重新定位与速度结构的联合反演研究

通过震源与速度结构联合反演, 利用2000年4月至2006年3月云南和四川区域地震台网给出的P波初至走时资料, 确定了川滇地区的三维速度结构, 同时获得了川滇地区6642次中小地震的重新定位结果。 结果表明: ① 川滇地区地震震源平均深度随震级增大而加深的特征明显, 地震震级越大, 震源深度越深, 但震源下界不超过25 km; ② 在瑞丽-龙陵、 丽江-小金河以及龙门山等断裂带以西地区, 震源深度偏浅, 大多在15 km以上, 15 km深度以下地震稀少; ③ 川滇地区中小地震分布具有与强震相同的地壳深部介质背景, 震源大多分布于正、 负异常过渡区的速度相对较高一侧, 而其下方主要为低速异常分布。     

2003年大姚6.2级、6.1级地震序列震源位置及震源区速度结构的联合反演

采用震源位置和速度结构的联合反演方法确定2003年大姚6.2级、6.1级地震序列的分布和震源区的速度结构.该方法首先确定研究区的速度结构,然后在该速度结构的基础上对地震重新定位.结果表明:① 大姚6.2级地震序列明显分为地震较密集的东南段和地震较稀疏的北西段,而且这两段存在一定的错动,速度结构也显示出高、低速交界带在错动处具有转折特点;② 大姚6.2级地震序列在深度上呈"V"字形分布,这与该地区呈倒三角形分布的低速体相对应,即余震主要分布在高、低速交界带附近;③ 大姚6.2级、6.1级地震的破裂区都位于倒三角形低速体的东南侧,6.2级地震沿高、低速交界带往下破裂,而6.1级地震沿高、低速交界带往上破裂;④ 6 km深度的速度分布显示震源区具有高、低速度体交替呈四象限分布特征,而且余震主要沿北西向的高低速交界带分布;⑤ 大姚6.2级主震的东南侧的高、低速交界带处的低速体速度值较北西侧低速值高,其对6.2级地震往东南方向破裂具有阻碍作用,即东南侧处于能量积累状态,有利于6.1级地震的发生.     

利用人工爆破资料研究福建一维P波速度结构和地震定位

通过人工爆破资料研究地球结构的独特优点是震源时间和位置精确知道.2010-2012年间福建省进行了一系列的爆破实验.本文利用手工拾取来自省地震台网记录的爆破地震初至Pg、Pn以及续至Pg波到时数据,采用联合反演方法构建了新的一维P波速度模型,即福建爆破模型（FJEM）.与华南模型相比,FJEM模型对走时的拟合程度提高了45%,有明显改善.利用不同爆破地震数据组合得到稳定类似的福建地区一维速度模型,显示福建地区存在较简单的一维速度结构.对爆破地震的重定位显示传统使用的华南模型在福建地区具有较小的水平定位误差（平均0.52±0.45 km）,但存在较大深度误差（平均4.7±1.2 km）.FJEM模型表现出与华南模型相似的水平定位能力,但是震源深度误差更小（1.3±1.1 km）.对基于FJEM模型的合成天然地震目录的重定位,华南模型显示出相似的定位结果：（1）台站方位覆盖较好的福建中部地区的水平定位误差小;（2）台站方位覆盖差的福建海岸及海峡区域水平定位误差大;（3）震源深度误差则跟台站数目及方位分布没有明显的关系,而是与发震时间误差有互易关系.从中可以看出,地震水平定位误差基本上受台站方位覆盖影响,而受参考速度模型影响不大;而在深度方面,本文改进的FJEM模型不仅更加接近真实的速度结构（拟合走时更好）而且也减小了深度误差.因此建议在福建及其邻近区域的日常定位中用FJEM模型替代华南模型.

     

中国中西部地区地震的重新定位和三维地壳速度结构

采用中国中西部地区(21~36N， 98~112E)193个地震台在1992～1999年间记录到的9 988次地震的Pg和Sg震相走时的读数资料，用Roecker的SPHYPIT90程序，反演了该地区三维地壳P波速度结构，并用SPHREL3D90程序进行了地震的重新定位．反演结果揭示了中国中西部地区地震P波速度结构明显的横向不均匀性，这些不同深度上波速的横向变化多以该地区的活动断裂为分界线．可以看出活动断裂两侧存在明显的速度反差．通过重新定位，得到了6 459次地震的震源参数，这些精确定位的地震震中明显沿该区活动断裂呈现条带状分布，其范围和尺度清晰地表示了这一地区地震活动与活动断裂的紧密关系．其中，82％重新精确定位的事件的震源深度在20 km以内. 这一结果与笔者用双差地震定位法得到的重新定位的震源深度分布相一致．      

京津唐张地区速度结构和震源位置联合反演的遗传算法

震源参数和速度结构的联合反演是一个典型的非线性名参数最优化问题，常规的局部线性化反演方法往往易于陷入局部极值，且严重依赖于初始模型的选取。模拟生物界进化的遗传算法则是一种简单而高效的全局性搜索方法。     

九江-瑞昌序列震源位置及震源区速度结构的联合反演

采用震源位置和速度结构的联合反演方法确定2005年九江一瑞昌5.7级地震序列的分布和震源区的速度结构.结果显示九江一瑞昌地震序列存在NW330.方向和NE550方向的两组共轭分布,其中NW330.方向的优势分布更为明显;震源深度分布在3～18km的范围.地震主体破裂发生在上地壳-中地壳过渡层的P波速度低速区内,主震发生后余震向东南与西北方向两头扩展,其中往西北方向破裂时可能遇到了障碍体,积累的能量转向西南-北东方向继续破裂,引发了4.8级强余震.     

广东东源MS4.8地震序列震源位置及周边地区P波三维速度结构

利用震源位置和速度结构的联合反演, 得到2012年2月16日广东东源M_S4.8地震序列的震源位置及震源区速度结构模型, 并进一步采用双差定位法对该序列位置重新定位． 结果显示, 东源M_S4.8地震是一次自上而下、 自西向东的单侧破裂过程, 破裂面积约3 km×5 km． 震源区地壳结构复杂, 埋深712 km处为一个速度达6.2 km/s的高速体, 主震的起始破裂位置位于高速体的顶部速度梯度较大的区域, 破裂面穿越整个高速体, 余震止于高速体下方的低速区底部(埋深约16 km)． 东源县锡场镇下方的这种高、 低速相间的结构, 表明地壳层间相邻物质性状的差异利于应变能的积累和释放, 因此东源地区具备发生中强地震的构造条件．     

福建地区地壳上地幔顶部三维速度 结构及构造意义

地壳介质的非均一性对反演上地幔顶部速度和地壳厚度具有重要影响。文中对福建地区地壳上地幔顶部的速度结构进行联合反演,结果显示福建地区地壳浅层主要以高速异常特征为主,与区域内山脉特征相对应,而在中下地壳主要以低速异常为主,区域内速度异常与区域断裂构造密切相关。该结论进一步证实沿政和-大埔断裂带存在低速带,但低速异常主要出现在深20～30km的中下地壳部分,与前人所得的低速异常区相比范围更大,出现深度更深。联合反演结果显示福建陆域地壳厚度为28～35km,地壳在沿海地区偏薄,向内陆逐渐变厚,与接收函数的结果较为一致,且发现沿永安-晋江断裂东侧存在显著的地壳减薄特征。上地幔顶部速度结果显示在政和-大埔断裂带西侧以高速异常为主,在福州盆地及沿海区域表现为低速异常。     

四川地区地震精定位

地震定位是地震学中最经典、最基本的问题之一,对于研究地震活动构造、地球内部结构、震源的几何构造等地震学中的基本问题有重要意义.随着区域地震台网的密度不断提高,记录到同一地震的台站也越来越多,地震定位精度也越来越高.     

海城盖州地区速度结构和震源位置的联合反演研究

2012年2月至2013年4月在辽宁盖州地区连续发生了5次4级左右地震,分别为2012年2月2日M_L4.7、4.2地震、7月12日M_L4.2地震11月1日M_L4.0地震以及2013年3月30日M_L4.0级地震,地震序列大致呈NW向分布。利用2008年以来盖州地区和海城一岫岩地区的地震观测数据,采用震源位置和速度结构联合反演的软件包Simulps14,给出了两个地.区的小震精定位结果和三维速度结构。发现盖州地区震群发生位置较浅,且随时间向西北向展布;其地下速度结构与海城地区地下速度结构存在一定的相似性,分析认为盖州震群是发生在.一条类似于大洋河断裂但规模较小的新的断裂带上。     

晋冀豫交界地区地壳三维速度结构与地震分布特征

利用区域双差层析成像方法,基于2008年10月—2018年6月近震资料,对晋冀豫交界地区记录到的地震事件进行震源位置与P波、S波三维速度结构的联合反演.重新定位后,地震空间位置得到明显改善,浅部的速度结构与地形及沉积层厚度对应较好,研究区内控制性断裂和地震多分布在太行山隆起区的高、低速变化梯级带上.对比分析研究区内不同...     

重庆荣昌诱发地震区精细速度结构及2010年M_L5.1地震序列精确定位

根据重庆市地震台网和流动地震台网记录到的天然地震资料,利用接收函数反演得到荣昌地区的精细一维速度结构。在此基础上用双差定位法对2010年9月10日重庆荣昌M_L5.1地震序列进行了精定位。结果表明,地震定位精度得到极大提高,震中分布与区域地质构造的关系更加清晰。多数地震集中在主要断层附近并呈条带状分布,震源深度集中在2km附近,与主要储藏层及注水井深度吻合,初步认为该地震序列为注水活动所诱发的构造地震活动。文中获得的精准的速度结构及地震空间分布对于进一步深入研究震区深部地质构造特征、注水诱发地震的机理等具有重要意义。     

川滇地区速度结构的区域地震波形反演研究

利用云南数字地震台网的区域地震波形资料,对川滇地区的地壳上地幔速度结构进行了初步研究. 结果表明,川滇地区上地幔顶部P波速度较小,约7.8 km/s,P波速度在上地幔表现为较小的正速度梯度,S波在100～160 km深度范围内表现为弱低速层. 对于较短的观测路径,不同路径的平均P波和S波速度存在明显的横向变化. 与川滇菱形块体内部的速度结构不同,在块体边界附近可以观测到比较明显的上地壳低速层,我们认为它可能与块体边界的断裂带有关;川滇菱形块体内部存在的下地壳低速层,有利于块体向南滑动,而中上地壳没有明显低速结构,可能表明川滇菱形块体向南滑动的解耦深度至少在下地壳. 根据不同路径的反演结果,给出了云南中部地区地壳内部的平均速度结构.     

伽师地震区地壳细结构及发震层的初步研究

1997年至1998年伽师地区共出现9次震级为6.1-6.8级的强震。在一个非常短的时间间隔内和非常小的地区范围内接连出现这么多次震级非常接近的地震，确定非常罕见。为研究伽师强震区的深部构造背景和孕震机制，本文对伽师地震区的余震观测资料进行了分析处理。利用联合反演技术同时得到了地震震源位置和地震区地壳三维速度结构。余震震中沿一北北东向条带分布，与强震分布的两个条带中的北东向条带位置基本重合。三维反演得到的速度结构结果表明，在地下12km以下存在一条北北东向和一条北北西向的低速条带。上述两低速条带与强震分布的两个条带位置很接近。初步推测，低速条带对应了地壳深部的两条断裂。在我们观测期间，北北东向断理解有微震活动，北北西向断裂相对平静。     

门源地区地壳三维体波速度结构及地震重定位研究

本文使用甘肃、青海数字地震台网及中国地震科学探测台阵记录到的门源地区地震的P波和S波到时资料,应用双差层析成像方法联合反演了该地区的地壳三维速度结构和震源位置参数.结合地质构造背景,研究了门源M_S6.4地震孕育发生的深部介质环境及该地区速度结构与地震活动性之间的关系.结果表明：反演之后地震的走时残差均方根显著降低,重定位后的地震在垂直方向上呈现出与断层位置有关的条带状分布.门源地区地壳速度结构存在明显的不均匀性,浅层P波和S波速度结构与地表地质构造及地形特征密切相关.研究区内地震活动性与地壳速度结构具有很强的对应关系,地震主要分布在高速异常区域及其边缘.门源M_S6.4地震震中附近的P波和S波速度结构表现出明显的高速异常,且在震源区下方存在P波低速层,这种特殊的构造条件可能是导致此次地震发生的重要原因.